目錄
叢書(shū)序
前言
第1章 概述
1.1 組合動(dòng)力飛行器發(fā)展現(xiàn)狀 /2
1.2 組合動(dòng)力飛行器建模技術(shù)研究現(xiàn)狀 /7
1.2.1 組合動(dòng)力飛行器技術(shù)研究現(xiàn)狀 /7
1.2.2 組合動(dòng)力飛行器建模技術(shù) /9
1.3 組合動(dòng)力飛行器建模挑戰(zhàn) /13
1.3.1 建模的難點(diǎn)和特點(diǎn) /13
1.3.2 基于物理機(jī)制的組合動(dòng)力飛行器建模 /17
1.4 本書(shū)的體系結(jié)構(gòu) /18
參考文獻(xiàn) /22
第2章 組合動(dòng)力飛行器氣動(dòng)建模理論與方法 30
2.1 氣動(dòng)建模理論基礎(chǔ) /30
2.1.1 激波理論 /32
2.1.2 膨脹波理論 /35
2.1.3 牛頓碰撞理論 /37
2.1.4 切楔/切錐理論 /40
2.1.5 非定常氣動(dòng)力建模理論 /43
2.2 壁面摩擦力模型與方法 /48
2.2.1 van Direst邊界層流 /48
2.2.2 van Direst Ⅱ方法 /53
2.2.3 基于van Direst的摩擦力計(jì)算 /55
2.2.4 參考溫度 /參考焓法 /62
2.2.5 底壓模型 /66
2.3 氣動(dòng)力計(jì)算方法 /67
2.3.1 流線(xiàn)追蹤方法 /67
2.3.2 面元法 /68
2.4 組合動(dòng)力飛行器氣動(dòng)組合建模方法 /69
2.4.1 模型匹配策略 /70
2.4.2 壁面壓力組合模型 /71
2.4.3 壁面摩擦力組合模型 /74
2.5 模型驗(yàn)證 /76
2.6 寬域氣動(dòng)建模軟件 /84
2.6.1 AFPE平臺(tái)設(shè)計(jì) /84
2.6.2 AFPE平臺(tái)驗(yàn)證 /87
參考文獻(xiàn) /92
第3章 組合動(dòng)力飛行器推進(jìn)建模理論與方法 95
3.1 理論基礎(chǔ) /96
3.1.1 基于Brayton循環(huán)理論模型 /96
3.1.2 基于影響系數(shù)法的理論模型 /98
3.1.3 基于解析法的模型 /103
3.1.4 積分型推進(jìn)系統(tǒng)理論模型 /105
3.2 寬域組合推進(jìn)系統(tǒng)模型 /119
3.2.1 引射模態(tài)模型 /121
3.2.2 雙模態(tài)沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)模型 /126
3.2.3 火箭模態(tài)模型 /141
3.3 寬域內(nèi)流場(chǎng)一體化模型 /145
3.3.1 模態(tài)轉(zhuǎn)換分析 /145
3.3.2 模態(tài)轉(zhuǎn)換策略 /147
3.3.3 寬域推進(jìn)系統(tǒng)性能分析 /150
3.4 寬域內(nèi)流場(chǎng)快速計(jì)算軟件集成 /152
參考文獻(xiàn) /155
第4章 氣動(dòng)/推進(jìn)一體化耦合建模理論與方法 158
4.1 機(jī)體/推進(jìn)一體化耦合分析方法 /159
4.1.1 內(nèi)外流耦合分析方法 /160
4.1.2 流固熱耦合分析方法 /160
4.1.3 流固推進(jìn)耦合分析方法 /165
4.2 機(jī)體/推進(jìn)一體化內(nèi)外流耦合分析 /168
4.2.1 內(nèi)外流耦合問(wèn)題 /168
4.2.2 基于CFD的氣動(dòng)分析方法 /170
4.2.3 基于準(zhǔn)一維流的內(nèi)流分析 /171
4.3 內(nèi)外流耦合分析算例與驗(yàn)證 /179
4.3.1 基于高精度CFD驗(yàn)證 /179
4.3.2 雙模態(tài)超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)準(zhǔn)一維流分析 /180
4.3.3 機(jī)體/推進(jìn)一體化自由射流實(shí)驗(yàn) /183
參考文獻(xiàn) /187
第5章 組合動(dòng)力飛行器動(dòng)力學(xué)統(tǒng)一建模理論 188
5.1 多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論 /188
5.1.1 多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型 /189
5.1.2 多柔體系統(tǒng)拓?fù)錁?gòu)型 /189
5.1.3 多柔體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué) /190
5.1.4 多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) /191
5.2 飛行器運(yùn)動(dòng)方程組統(tǒng)一形式 /192
5.2.1 飛行器模型、坐標(biāo)系和拓?fù)?/193
5.2.2 飛行器運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 /194
5.2.3 飛行器動(dòng)力學(xué)方程 /197
5.3 運(yùn)動(dòng)方程及簡(jiǎn)化 /210
5.3.1 多體空間運(yùn)動(dòng)方程 /210
5.3.2 多體縱向平面運(yùn)動(dòng)方程 /214
5.3.3 單體縱向平面運(yùn)動(dòng)方程 /217
參考文獻(xiàn) /222
第6章 寬速域建模理論與方法的典型應(yīng)用 223
6.1 理論模型應(yīng)用的框架 /224
6.1.1 前處理模塊和后處理模塊 /224
6.1.2 分析模塊 /224
6.2 應(yīng)用于耦合特性分析 /227
6.2.1 飛行動(dòng)態(tài)耦合特性 /228
6.2.2 氣動(dòng)/推進(jìn)耦合對(duì)飛行動(dòng)態(tài)特性的影響 /232
6.3 應(yīng)用于飛行動(dòng)力學(xué)控制 /240
6.3.1 運(yùn)動(dòng)方程 /240
6.3.2 運(yùn)動(dòng)模態(tài)分析 /247
6.3.3 控制特性分析 /249
6.4 應(yīng)用于動(dòng)力學(xué)/彈道特性分析 /252
6.4.1 動(dòng)力學(xué)方程及坐標(biāo)系 /252
6.4.2 彈道特性分析 /254
附錄A 廣義質(zhì)量陣和廣義剛度陣中的分塊矩陣 /260
附錄B 單體縱向平面運(yùn)動(dòng)方程的推導(dǎo) /265